Платформа Гью Стюэрда

Платформа Стюарта (или платформа Гью Стюэрда, механизм Стюарта, Stewart Platform) — это механическая система параллельной кинематики, которая используется для управления положением и ориентацией объекта в пространстве с высокой точностью. Названа в честь британского инженера Д. Стюарта (D. Stewart), который описал её в 1965 году.

Конструкция

Платформа состоит из:

двух жестких платформ: нижняя (неподвижная) и верхняя (подвижная),
шести приводных стержней (актуаторов), соединяющих платформы с помощью шарниров.

Каждый актуатор может изменять длину, позволяя платформе перемещаться по осям и вращаться вокруг них.

Степени свободы

Платформа имеет 6 степеней свободы:

Поступательные: X, Y, Z,
Вращательные: крен (roll), тангаж (pitch), рыскание (yaw).

Применение

Авиасимуляторы
Стенды вибро- и нагрузочных испытаний
Хирургические роботы
3D-печать и фрезеровка
VR/AR платформы, симуляторы
Стабилизация антенн и спутниковые системы

Преимущества

Высокая жесткость
Прецизионное позиционирование
Компактность
Быстрый отклик

Недостатки

Сложная инвертированная кинематика
Ограниченный рабочий объем
Необходимость точной синхронизации
Сложность калибровки

Кинематика

Прямая кинематика: определить положение платформы по длинам приводов — сложная задача.
Обратная кинематика: найти длины приводов для заданного положения — проще, возможны аналитические решения.

Интересный факт

Платформы Стюарта используются в симуляторах NASA, морских системах стабилизации и нейрохирургических установках.